[发明专利]包含过渡金属氧化物的焦硅酸锂-磷灰石玻璃陶瓷

说明书

本发明涉及焦硅酸锂-磷灰石玻璃陶瓷以及用于其制备的前体，该焦硅酸锂-磷灰 石玻璃陶瓷包含过渡金属氧化物并且特别适用于牙科，优选适用于制备牙科修复物。

具有焦硅酸锂和磷灰石晶相的玻璃陶瓷是现有技术中已知的。

在Cent.Eur.J.Chem,7(2),228-233(2009)中，M.Palou等人就纯的焦硅酸锂玻璃 与氟磷灰石玻璃的混合物的结晶作了报道。所制备的玻璃陶瓷具有14wt.％的大量P₂O₅并且 在体外测试期间在模拟体液中显示出生物活性。

在JournalofThermalAnalysisandCalorimetry78(1),73-82(2004)中， S.C.Mojumdar等人描述了对具有不同量的P₂O₅的、来自Li₂O-CaO-CaF₂-P₂O₅-SiO₂体系的玻 璃的结晶的研究。在具有15wt.-％的量的P₂O₅的玻璃结晶后，借助X射线衍射，除检测出焦硅 酸锂晶相外还检测出氟磷灰石。

然而，现有技术中已知的具有磷灰石晶相的硅酸锂玻璃陶瓷是生物活性产品，而 不是适合于修复牙科学的耐化学性材料。在体液或模拟体液中，生物活性产品在表面上有 序形成磷灰石晶体，以例如在人工关节假体植入物的情况下与骨骼形成紧密连接。

因此，已知的玻璃陶瓷的严重不足在于它们不具有与口腔中的多种流体接触的牙 科材料所需的化学稳定性。

因此，本发明的目的在于提供一种焦硅酸锂-磷灰石玻璃陶瓷，其具有非常好的化 学稳定性并因此可用作修复性牙科材料。该玻璃陶瓷也应该能够易于加工成牙科修复物， 并且除了非常好的化学稳定性之外，由其制备的修复物还应具有非常好的机械和光学性 能。

该目的是通过根据权利要求1至15和19的焦硅酸锂-磷灰石玻璃陶瓷实现的。本发 明的主题还在于根据权利要求16、17或19的起始玻璃、根据权利要求18或19的偏硅酸锂玻 璃陶瓷、根据权利要求20和21的方法以及根据权利要求22和23的用途。

根据本发明的焦硅酸锂-磷灰石玻璃陶瓷的特征在于其包含作为主晶相的焦硅酸 锂和作为另外的晶相的磷灰石，并且其包含选自CaO、SrO及其混合物的二价氧化物和选自 原子序数为39至79的过渡金属的氧化物及其混合物的过渡金属氧化物，其中二价氧化物和 过渡金属氧化物的摩尔比为1.0至20.0，特别是1.0至17.0，且优选为1.5至16.5。

术语“主晶相”是指与其它晶相相比，具有按体积计最高比例的晶相。

惊人地，根据本发明的焦硅酸锂-磷灰石玻璃陶瓷的特征在于非常高的化学稳定 性。为确定化学稳定性，根据ISO标准6872(2008)，通过确定在乙酸水溶液中储存期间的质 量损失来测试玻璃陶瓷。根据本发明的焦硅酸锂-磷灰石玻璃陶瓷尤其显示出少于100μg/ cm²，优选少于90μg/cm²，特别优选少于80μg/cm²且相当特别优选少于50μg/cm²的质量损失。

此外，在给出的二价氧化物与过渡金属氧化物的摩尔比的范围中，惊人的是能够 以可控的方式调节根据本发明的焦硅酸锂-磷灰石玻璃陶瓷的半透明度。在加入过渡金属 氧化物导致半透明度增加的同时，磷灰石的结晶化降低了根据本发明的玻璃陶瓷的半透明 度。因此，可以根据期望通过这两种相反的效果来调节半透明度。这是超常的益处，特别是 对于牙科材料，因为根据它们的预期用途，不同量的光透射是期望的。存在于玻璃陶瓷中的 过渡金属氧化物是空间相对大的组分，因此它们的加入将导致结构明显变化。因此，惊人的 是，尽管加入了过渡金属氧化物，但能够完成焦硅酸锂和磷灰石两者的同时结晶。

根据本发明的焦硅酸锂-磷灰石玻璃陶瓷优选地包含52.0至75.0wt.％，特别是 54.0至73.0wt.％的SiO₂。

还优选地，该焦硅酸锂-磷灰石玻璃陶瓷包含10.0至20.0wt.％，特别是12.0至 20.0wt.％的Li₂O。